土木工程中的无损检测技术及其应用分析论文_王江伟

土木工程中的无损检测技术及其应用分析论文_王江伟

中铁隧道股份有限公司 河南郑州 450000

摘要:现如今,我国社会经济水平和人们思想认识水平显著提升,对建筑房屋的要求也更加多样化和精致化。这就需要土木建筑工程认真地创新建筑技术,并且运用无损检测技术,从而更好地实现建筑结构的稳固性以及土木工程质量的提升。当下,随着土木工程中对无损检测方法有了更高的标准,诞生了无损检测这一技术方式,并且该技术方式也得到了有效的运用和发展。

关键词:土木工程;无损检测;应用

引言

近几年,建筑倒塌事件时有发生,无损检测是尽早发现建筑缺陷,并防止事故发生的有效手段。此外,对既有建筑进行保养与维修是很困难的,需要耗费大量的人力物力。采用无损检测,能使建筑保养与维修不再盲目,节省开支。在土木工程中,采用无损检测,能为新建或既有建筑的状态评估提供依据,并估计材料与结构的基本性质和使用性能,同时对所有类型的损伤及缺陷实施测量与定位,也可用于确定结构中特殊元件所处位置,起到防止在施工中出现意外的作用。因此,无损检测可以以较低的成本发挥监督作用、诊断作用与测量作用。

1我国土木工程无损检测技术的常用检测方式

①在对混凝土强度进行检测的方式主要有回弹法、拔出法、钻芯法和超声回弹综合法等。在此项工作的实际开展中我国也制订了相应的工作要求与流程,比如《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》、《钻芯法检测混凝土强度技术规程》以及《拔出法检测混凝土强度技术规程》等。②在对混凝土的缺陷问题进行检测的过程中主要采用的方法有冲击回波法、雷达波法和超声法等。我国也针对此项工作制订了相应的规程,如《超声法检测混凝土缺陷技术规程》等。③对钢筋直径或是钢筋位置进行检测的主要方式为电磁感应法和雷法波反射法。④进行装置质量检测的主要方式主要有饰面砖粘结力试验、建筑连接锚控的检测和红外线成像等检测手段。⑤射线检测也是我国土木工程中无损检测技术中常用的检测方式,射线的检测方式主要是利用中子散射法对混凝土中的缺陷进行检测。

2常见的无损检测技术

2.1渗透检测技术的运用

渗透检测技术是利用可追溯的渗透流体逐渐渗透到被检测的缺陷位置,然后利用成像试剂呈现渗透到被检测缺陷位置的渗透剂,从而找到被检测的缺陷位置。然而,这种检测技术只能检测非多孔固体表面的开孔缺陷。该检测技术具有设备简单、操作方便、检测灵敏度高等特点。同时,它有很大的局限性,成本也较高。

2.2超声脉冲回波技术

超声脉冲回波技术在实际情况中的应用十分广泛,既能在缺陷探测及定位项目中使用,又能在强度形成过程监测中发挥重要作用。但需要注意,在土木工程中,超声检测会遇到许多问题,包括混凝土对超声有一定吸收作用、而骨料却对超声有散射作用等,很多问题目前还没有行之有效的解决方式,都需要通过进一步的研究才能掌握和解决,这在一定程度上限制了这项技术的推广应用。目前,经研究得知,采用增大超声功率的方法能有效解决以上问题,但这需要大功率,甚至是超大功率换能器,利用其发出的超高功率超声束,直接通过空气从砖块上穿透。另外,借助当前先进的信号处理手段及显示方式,也能解决以上实际问题。

2.3磁粉检测技术

磁粉检测技术是被检查物具有一定的铁磁性的原理,这样一来也就限制了其能检测的被测物种类,必须是有一定铁磁性质的材料,如钢板、钢管等。由于被检测物的表面及表面附近如果出现缺陷,它的磁力线会出现局部变形,这就会使其磁场出现变化,将检测用的磁粉散布到被检测物表面后,局部磁场变化的地方在吸附磁粉时就会表现的与其他地方不一样。磁粉检测技术操作简单,成本低,测量结果较高,但是局限性比较大。

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2.4探地雷达技术

探地雷达是当前我们比较常用的一项非接触式检测手段,检测效率比较高,速度也更快,同时其在接收信号后也可以经错图像的处理直接形成更为直观的影响。当前我国在工程开展中主要采用的是进口雷达仪器,用探地雷达方法进行隧道质量检测,可以确定围岩内部缺陷、初期支护质量、确定衬砌厚度及内部缺陷、探测二衬内钢筋和拱架的数量及分布等。

2.5回弹法

回弹法是用一弹簧驱动的重锤,通过弹击杆对混凝土表面进行弹击,然后将重锤被反弹回来的距离进行测量,以回弹值推定混凝土强度的一种方法。在对产品进行检测时,通常会将产品标准作为检测的主要依据,回弹法也遵循这一原则,以混凝土抗压检测为例,只有当检验材料自身的破坏荷载值不超过全程量的4/5,不低于全程量的1/5时,才可以认为材料合格。在回弹法检测的过程中,回弹仪要保持对称状态,重点测量构建中的薄弱位置以及重要位置,同时要避开预埋件。

3土木工程中无损检测技术的应用

3.1对钢筋位置的检测

检测钢筋位置的工作通常会在构件上完成,通过钢筋位置探测仪对钢筋保护层厚度、数量以及位置等信息进行检测,其测试的原理磁感应原理。在检测开展以前工作人员需要用标准块标定好位置,当达到标准状态后,磁感探头会对钢筋位置的相关数据信息进行测量与采集,然后传送到主机中,所有的数据都会在监视器上显示出来。这种检测的优势在于快速、无损、便捷。

3.2桩基质量检测

由于工程桩的施工多隐蔽在地下,同时地层结构相对比较复杂,所以技术本身的难度与施工人为因素也将受到极大的影响,难以对桩身的完整性进行保存,容易出现沉渣、蜂窝、夹泥等问题。检测方法主要有超声透射法和低应变、高应变法。其中,高应变法可以对桩身的缺陷或是桩身的承载能力进行检测。在此环节中我国主要的生产仪器有RS、ZK等。

3.3对混凝土强度的检测

对混凝土强度的检测主要通过超声脉冲法展开,如果工程建设中所应用的混凝土均是相同的,那么就可以根据超声脉冲的传播速度来判断混凝土的应力变化情况,继而分析出混凝土的强度情况。但是要注意,混凝土的材料构成具有复杂性,因此超声脉冲在混凝土中的传播速度曲线是可能会有波动的,为了保证分析的准确性,应当在监测以前展开测试,绘制超声波速率与混凝土应力变化的曲线关系图,继而根据曲线做出有效判断。除了超声脉冲法外,还可以利用回弹法对混凝土强度进行检测,通过分析混凝土表面硬度来判断其抗压强度,通常在建筑结构强度检测中会应用中型回弹仪展开工作。

4土木工程无中损检测技术的发展趋势

现阶段来说,我国在土木工程当中应用无损检测技术与国际上先进的国家还是有一定差距的,这些差距主要表现在射线检测实时成像、各类超声导波技术等方面,并且我国在制定与无损检测技术有关的标准上也存在着一定的差距,特别是与无损检测技术服务相关的方面。所以,我国应该多与国际上先进无损检测技术国家进行交流,近一步,提高自身的科研技术,缩短我国无损检测技术方面与国际先进无损检测技术存在的差距。

结语

无损检测技术方式在土木工程建设与施工过程中具有较好的发展前景,这项技术方式可以降低工程建设的支出,并减轻施工人员的劳动强度,还能够有效地监测和控制好建筑物的整体与部分结构。当下,建筑工程中使用无损检测技术和手段也面临着大量挑战,这就需要工程施工与建设人员强化无损检测方法和技术,并且努力开发出更多类型的无损检测方法,更好地推动土木工程建设与施工的顺利进行。

参考文献

[1]姜莉莉.土木工程中无损检测技术的研究分析[J].工程技术:全文版,2016,(09).

[2]欧阳任骏.土木工程中的无损检测技术及其应用分析[J].居业,2017(12).

[3]范卫红.浅析中国土木工程无损检测技术的发展[J].价值工程,2018,37(17).

论文作者:王江伟

论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期

论文发表时间:2020/3/16

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